JP7126617B2 - Heat exchange element and heat exchange ventilator - Google Patents

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Description

本発明は、空気流同士の間で熱交換を行う熱交換素子および熱交換換気装置に関する。 The present invention relates to heat exchange elements and heat exchange ventilators for exchanging heat between air streams.

従来、室外から室内への給気流と室内から室外への排気流との間で熱交換を行う熱交換換気装置が知られている。熱交換換気装置を使用した換気を行うことで、室内の冷暖房の効率と除加湿の効率とを向上させ、室内の空調に使用されるエネルギーの低減を図ることができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a heat exchange ventilator is known that exchanges heat between an air supply flow from the outdoors to the room and an exhaust air flow from the room to the outdoors. Ventilation using a heat exchange ventilator can improve the efficiency of indoor cooling and heating and the efficiency of dehumidification and humidification, and reduce the energy used for indoor air conditioning.

熱交換換気装置は、熱交換を行う熱交換素子を備える。熱交換素子には、給気風路と排気風路とが設けられている。給気風路と排気風路とは、仕切部材を挟んで互いに独立した風路となっている。熱交換素子では、給気風路を流れる給気流と排気風路を流れる排気流との間で、仕切部材を介して熱が伝達される。熱交換素子には、熱交換効率の向上が求められる。 A heat exchange ventilator comprises a heat exchange element for exchanging heat. The heat exchange element is provided with a supply air path and an exhaust air path. The supply air path and the exhaust air path are air paths independent of each other with a partition member interposed therebetween. In the heat exchange element, heat is transferred between the supply air flow through the supply air passage and the exhaust air flow through the exhaust air passage through the partition member. A heat exchange element is required to have improved heat exchange efficiency.

特許文献1には、仕切部材に凹凸を設けることで伝熱面積を増加させるとともに空気流の乱れを発生させて、熱交換効率の改善を図る技術が開示されている。 Patent Literature 1 discloses a technique for improving the heat exchange efficiency by increasing the heat transfer area and generating turbulence in the airflow by providing unevenness on the partition member.

特開平4-273993号公報JP-A-4-273993

しかし、特許文献1に開示された技術では、仕切部材の凸部で乱流が発達しすぎたり、仕切部材の凹部が深すぎたりすることで、仕切部材の伝熱面から空気流が剥離されやすいため、伝熱効率の悪い領域ができてしまう場合がある。これにより、熱交換効率の改善が不十分となる可能性があるという問題がある。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, the airflow is separated from the heat transfer surface of the partition member due to excessive development of turbulence at the convex portions of the partition member or excessive depth of the concave portions of the partition member. Because it is easy to heat, a region with poor heat transfer efficiency may be created. As a result, there is a problem that improvement in heat exchange efficiency may be insufficient.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、熱交換効率を向上させることができる熱交換素子を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a heat exchange element capable of improving heat exchange efficiency.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる熱交換素子は、第1風路を形成する第1伝熱ユニットと、第2風路を形成する第2伝熱ユニットとを備える。第1風路および第2風路は、空気流の流入口から空気流の流れ方向に沿った下流側に向けて延びる第1幅風路と、第1幅風路の下流側で第1幅風路を2つ以上に分岐させて形成された2つ以上の第2幅風路とを有する。第2幅風路の風路幅は、第1幅風路の風路幅よりも狭い。空気流の流れ方向に沿った第1幅風路の長さは、第1幅風路の助走区間の長さ以下である。空気流の流れ方向に沿った第2幅風路の長さは、第2幅風路の助走区間の長さ以下である。助走区間の長さLLは、レイノルズ数をRe、第1風路または第2風路の等価直径をdeとしたときに、LL=0.056×Re×deの式で表される。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a heat exchange element according to the present invention includes a first heat transfer unit forming a first air passage and a second heat transfer unit forming a second air passage. Prepare. The first air passage and the second air passage include a first width air passage extending from the air flow inlet toward the downstream side along the flow direction of the air flow, and a first width air passage downstream of the first width air passage. and two or more second width air passages formed by branching the air passage into two or more. The air passage width of the second width air passage is narrower than the air passage width of the first width air passage. The length of the first width air passage along the flow direction of the airflow is equal to or less than the length of the approach section of the first width air passage. The length of the second width air passage along the flow direction of the air flow is equal to or less than the length of the approach section of the second width air passage. The length LL of the approach section is expressed by the formula LL=0.056×Re×de, where Re is the Reynolds number and de is the equivalent diameter of the first air passage or the second air passage.

本発明によれば、熱交換効率を向上させることができるという効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is effective in the ability to improve heat exchange efficiency.

本発明の実施の形態1にかかる熱交換素子を示す分解斜視図1 is an exploded perspective view showing a heat exchange element according to Embodiment 1 of the present invention; 本発明の実施の形態1にかかる熱交換素子の伝熱ユニットの斜視図1 is a perspective view of a heat transfer unit of a heat exchange element according to Embodiment 1 of the present invention; FIG. 本発明の実施の形態2にかかる熱交換素子の伝熱ユニットの斜視図A perspective view of a heat transfer unit of a heat exchange element according to Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施の形態3にかかる熱交換素子の伝熱ユニットの斜視図A perspective view of a heat transfer unit of a heat exchange element according to Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施の形態4にかかる熱交換素子の伝熱ユニットの斜視図A perspective view of a heat transfer unit of a heat exchange element according to Embodiment 4 of the present invention. 本発明の実施の形態5にかかる熱交換換気装置を示す模式図Schematic diagram showing a heat exchange ventilator according to Embodiment 5 of the present invention

以下に、本発明の実施の形態にかかる熱交換素子および熱交換換気装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A heat exchange element and a heat exchange ventilator according to embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1にかかる熱交換素子1を示す分解斜視図である。熱交換素子1は、第1風路5を形成する複数の第1伝熱ユニット2aと、第2風路6を形成する複数の第2伝熱ユニット2bと備える。第1伝熱ユニット2aと第2伝熱ユニット2bは、交互に積み重ねられている。以下、第1伝熱ユニット2aと第2伝熱ユニット2bを総称して「伝熱ユニット2」という場合もある。
Embodiment 1.
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a heat exchange element 1 according to Embodiment 1 of the present invention. The heat exchange element 1 includes a plurality of first heat transfer units 2 a forming first air passages 5 and a plurality of second heat transfer units 2 b forming second air passages 6 . The first heat transfer units 2a and the second heat transfer units 2b are alternately stacked. Hereinafter, the first heat transfer unit 2a and the second heat transfer unit 2b may be collectively referred to as "heat transfer unit 2".

各伝熱ユニット2は、1つの仕切部材3と、仕切部材3の上に設置されて隣り合う仕切部材3の間に第1風路5または第2風路6を形成する複数の間隔保持部材4とを備える。すなわち、熱交換素子1は、互いに間隔を空けて配置される複数の仕切部材3と、仕切部材3同士の間隔を保持する複数の間隔保持部材4とを備える。 Each heat transfer unit 2 includes one partition member 3 and a plurality of spacing members installed on the partition member 3 to form a first air passage 5 or a second air passage 6 between the adjacent partition members 3. 4. That is, the heat exchange element 1 includes a plurality of partition members 3 spaced apart from each other, and a plurality of spacing members 4 that maintain the spacing between the partition members 3 .

第1風路5と第2風路6との間は、仕切部材3で仕切られている。第1風路5と第2風路6は、仕切部材3を挟んで交互に設けられている。第1空気流7は、室外から室内への給気流である。第2空気流8は、室内から室外への排気流である。第1風路5には、第1空気流7が流れる。第2風路6には、第2空気流8が流れる。熱交換素子1は、第1空気流7の流れ方向と第2空気流8の流れ方向とが互いに直交する直交流型の全熱交換素子である。熱交換素子1では、第1空気流7と第2空気流8との間で、仕切部材3を介して熱が伝達される。以下、空気流の流れ方向を「空気流れ方向」と称し、空気流の流れ方向と直交する方向を「直交方向」と称する場合もある。 A partition member 3 partitions between the first air passage 5 and the second air passage 6 . The first air passages 5 and the second air passages 6 are provided alternately with the partition member 3 interposed therebetween. The first air flow 7 is a supply air flow from the outdoor to the indoor. The second air flow 8 is the exhaust flow from the room to the outside. A first air flow 7 flows through the first air passage 5 . A second air flow 8 flows through the second air passage 6 . The heat exchange element 1 is a cross-flow type total heat exchange element in which the flow direction of the first air flow 7 and the flow direction of the second air flow 8 are orthogonal to each other. In the heat exchange element 1 , heat is transferred between the first airflow 7 and the second airflow 8 via the partition member 3 . Hereinafter, the flow direction of the air flow may be referred to as "air flow direction", and the direction orthogonal to the flow direction of the air flow may be referred to as "perpendicular direction".

仕切部材3は、平面視で四角形状に形成された板状部材である。仕切部材3には、高叩解したパルプを用いて作製した機能紙、親水性樹脂を用いた複合樹脂膜などが使用される。仕切部材3には、吸湿作用を促すための吸湿剤が添加されているものを用いてもよい。吸湿剤には、塩化リチウム、塩化カルシウムなどの潮解性を持つ材料、デシカント剤などの緩やかな吸湿および放湿作用を持つ材料、ゼオライト、シリカゲルなどの吸着作用のある材料を用いてもよい。 The partition member 3 is a plate-like member formed in a rectangular shape in a plan view. For the partition member 3, a functional paper made from highly beaten pulp, a composite resin film using a hydrophilic resin, or the like is used. The partition member 3 may be one to which a hygroscopic agent is added to promote hygroscopic action. As the hygroscopic agent, materials having deliquescent properties such as lithium chloride and calcium chloride, materials having moderate moisture absorption and desorption properties such as desiccant agents, and materials having adsorption properties such as zeolite and silica gel may be used.

仕切部材3には、透湿作用を持たない樹脂板、樹脂膜などを用いてもよい。この場合、温度のみを交換させる顕熱交換素子として働くが、樹脂板にはPET(Polyethylene Terephthalate)、PP(Polypropylene)、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)、PS(Polystyrene)などが使用される。また、樹脂膜には、ポリウレタン、ポリエチレンなどの薄膜を利用した複合樹脂膜を用いてもよい。薄膜を利用する場合には、製造上の強度および剛性を持たせるためにポリエステルなどの不織布を使用するのが好ましい。 The partition member 3 may be made of a resin plate, a resin film, or the like, which does not have moisture permeability. In this case, it works as a sensible heat exchange element that exchanges only temperature, and PET (Polyethylene Terephthalate), PP (Polypropylene), ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene), PS (Polystyrene), etc. are used for the resin plate. A composite resin film using a thin film of polyurethane, polyethylene, or the like may be used as the resin film. If a thin film is used, it is preferred to use a non-woven fabric such as polyester for manufacturing strength and stiffness.

間隔保持部材4の形状は、特に制限されないが、本実施の形態では四角柱である。間隔保持部材4は、空気流れ方向に沿って延びている。間隔保持部材4には、仕切部材3の間隔寸法を精度よく保つ材料および構造が必要である。間隔保持部材4は、PP、ABS、PSなどの樹脂材料を利用した角材、パルプモールドを利用した紙製の角材、中空に成形されたPETまたはPPの樹脂材、紙または樹脂膜を折り曲げた中空部材で形成されてもよい。仕切部材3に透湿作用を持たせない場合には、間隔保持部材4と仕切部材3とを同一素材で一体成形することもできる。このようにすると、生産性を高めることができ、コストを低減することができる。また、間隔保持部材4を中空形状とすることで熱交換素子1の軽量化も図ることができる。 Although the shape of the spacing member 4 is not particularly limited, it is a quadrangular prism in this embodiment. The spacing member 4 extends along the direction of air flow. The spacing member 4 requires a material and structure that accurately maintains the spacing dimension of the partition member 3 . The spacing member 4 is made of square timber using a resin material such as PP, ABS, or PS, square timber made of paper using pulp mold, PET or PP resin material molded into a hollow, hollow made by bending paper or a resin film. You may form with a member. If the partition member 3 does not have a moisture permeation function, the interval holding member 4 and the partition member 3 can be integrally molded from the same material. By doing so, productivity can be increased and costs can be reduced. In addition, the weight of the heat exchange element 1 can be reduced by forming the spacing member 4 into a hollow shape.

図2は、本発明の実施の形態1にかかる熱交換素子1の伝熱ユニット2の斜視図である。1枚の仕切部材3の上には、長さの異なる複数の間隔保持部材4が設置されている。本実施の形態では、空気流れ方向に沿って長さが異なる3種類の間隔保持部材4を用いている。以下、最も長い間隔保持部材4を「第1間隔保持部材41」、二番目に長い間隔保持部材4を「第2間隔保持部材42」、最も短い間隔保持部材4を「第3間隔保持部材43」と称する。本実施の形態では、2本の第1間隔保持部材41、2本の第2間隔保持部材42、3本の第3間隔保持部材43を設置する場合を例示する。以下の説明で、上流側および下流側とは、空気流の流れ方向に沿った上流側および下流側を意味する。 FIG. 2 is a perspective view of the heat transfer unit 2 of the heat exchange element 1 according to Embodiment 1 of the present invention. A plurality of spacing members 4 having different lengths are installed on one partition member 3 . In this embodiment, three types of spacing members 4 having different lengths along the direction of air flow are used. Hereinafter, the longest spacing member 4 is the "first spacing member 41", the second longest spacing member 4 is the "second spacing member 42", and the shortest spacing member 4 is the "third spacing member 43". ”. In this embodiment, two first spacing members 41, two second spacing members 42, and three third spacing members 43 are installed. In the following description, upstream and downstream mean upstream and downstream along the flow direction of the airflow.

第1間隔保持部材41は、第1幅風路9の風路幅X1を規定する部材である。第1間隔保持部材41は、仕切部材3のうち空気流の流れ方向と直交する方向に沿った両端部の全長に亘って設置されている。2本の第1間隔保持部材41の間のうち第2間隔保持部材42よりも上流側には、第1幅風路9が形成されている。第1幅風路9については後に詳しく説明する。 The first spacing member 41 is a member that defines the air passage width X<b>1 of the first width air passage 9 . The first spacing member 41 is installed over the entire length of both ends of the partition member 3 along the direction perpendicular to the flow direction of the airflow. A first width air passage 9 is formed between the two first spacing members 41 on the upstream side of the second spacing member 42 . The first width air passage 9 will be described later in detail.

第2間隔保持部材42は、第2幅風路10の風路幅X2を規定する部材である。第2間隔保持部材42は、2本の第1間隔保持部材41の間に設置されている。2本の第2間隔保持部材42は、直交方向に沿って互いに間隔を空けて設置されている。2本の第2間隔保持部材42の間隔および隣り合う第2間隔保持部材42と第1間隔保持部材41との間隔は、等しい。第2間隔保持部材42は、仕切部材3の風下側端部31から上流側に向かって延びている。第2間隔保持部材42の風上側端面42aは、第1間隔保持部材41の風上側端面41aよりも下流側に位置している。2本の第2間隔保持部材42の間のうち第3間隔保持部材43よりも上流側には、第2幅風路10が形成されている。また、隣り合う第2間隔保持部材42と第1間隔保持部材41との間のうち第3間隔保持部材43よりも上流側には、第2幅風路10が形成されている。第2幅風路10については後に詳しく説明する。 The second spacing member 42 is a member that defines the air passage width X2 of the second width air passage 10 . The second spacing member 42 is installed between the two first spacing members 41 . The two second spacing members 42 are spaced apart from each other along the orthogonal direction. The interval between the two second spacing members 42 and the interval between the adjacent second spacing member 42 and the first spacing member 41 are equal. The second spacing member 42 extends upstream from the leeward end 31 of the partition member 3 . The windward side end surface 42 a of the second spacing member 42 is located downstream of the windward side end surface 41 a of the first spacing member 41 . A second width air passage 10 is formed upstream of the third spacing member 43 between the two second spacing members 42 . A second width air passage 10 is formed upstream of the third spacing member 43 between the adjacent second spacing member 42 and first spacing member 41 . The second width air passage 10 will be described later in detail.

第3間隔保持部材43は、第3幅風路11の風路幅X3を規定する部材である。3本の第3間隔保持部材43は、直交方向に沿って互いに間隔を空けて設置されている。第3間隔保持部材43は、隣り合う第1間隔保持部材41と第2間隔保持部材42との間および隣り合う第2間隔保持部材42の間に1本ずつ設置されている。第3間隔保持部材43は、仕切部材3の風下側端部31から上流側に向かって延びている。第3間隔保持部材43の風上側端面43aは、第1間隔保持部材41の風上側端面41aおよび第2間隔保持部材42の風上側端面42aよりも下流側に位置している。隣り合う第3間隔保持部材43と第1間隔保持部材41との間隔および隣り合う第2間隔保持部材42と第1間隔保持部材41との間隔は、等しい。隣り合う第3間隔保持部材43と第1間隔保持部材41との間には、第3幅風路11が形成されている。また、隣り合う第3間隔保持部材43と第2間隔保持部材42との間には、第3幅風路11が形成されている。第3幅風路11については後に詳しく説明する。 The third spacing member 43 is a member that defines the air passage width X3 of the third width air passage 11 . The three third spacing members 43 are spaced apart from each other along the orthogonal direction. One third spacing member 43 is installed between the adjacent first spacing member 41 and the second spacing member 42 and between the adjacent second spacing members 42 . The third spacing member 43 extends upstream from the leeward end 31 of the partition member 3 . The windward side end face 43 a of the third spacing member 43 is located downstream of the windward side end face 41 a of the first spacing member 41 and the windward side end face 42 a of the second spacing member 42 . The spacing between the adjacent third spacing member 43 and the first spacing member 41 and the spacing between the adjacent second spacing member 42 and the first spacing member 41 are equal. A third width air passage 11 is formed between the adjacent third spacing member 43 and the first spacing member 41 . A third width air passage 11 is formed between the adjacent third spacing member 43 and second spacing member 42 . The third width air passage 11 will be described later in detail.

次に、図2を参照して、第1幅風路9、第2幅風路10および第3幅風路11について説明する。なお、第1風路5と第2風路6とは空気流が流れる向きが異なるだけでその他の構成は同一であるため、ここでは第1風路5を例にとって説明し、第2風路6の説明は省略する。第1風路5の風路幅は、空気流れ方向に沿った下流側に向かうほど段階的に狭まる。第1風路5は、第1空気流7の流入口22から空気流れ方向に沿った下流側に向けて延びる第1幅風路9と、第1幅風路9の下流側で第1幅風路9を2つ以上に分岐させて形成された2つ以上の第2幅風路10と、第2幅風路10の下流側で第2幅風路10を2つ以上に分岐させて形成された2つ以上の第3幅風路11とを有する。本実施の形態では、1つの第1幅風路9、3つの第2幅風路10、6つの第3幅風路11を設ける場合を例示するが、各幅風路9,10,11の数を限定する趣旨ではない。 Next, referring to FIG. 2, the first width air duct 9, the second width air duct 10 and the third width air duct 11 will be described. Note that the first air passage 5 and the second air passage 6 differ only in the direction in which the airflow flows, and the other configurations are the same. 6 is omitted. The air passage width of the first air passage 5 gradually narrows toward the downstream side along the air flow direction. The first air passage 5 includes a first width air passage 9 extending from an inlet 22 of the first air flow 7 toward the downstream side along the air flow direction, and a first width air passage 9 downstream of the first width air passage 9. two or more second width air passages 10 formed by branching the air passage 9 into two or more; and two or more third width air passages 11 formed. In this embodiment, the case where one first width air passage 9, three second width air passages 10, and six third width air passages 11 are provided is illustrated. It is not intended to limit the number.

第1幅風路9の風路幅X1は、第1風路5の中で最も広い。第1幅風路9は、空気流れ方向に沿って第1風路長さY1で延びている。 The air passage width X1 of the first width air passage 9 is the widest among the first air passages 5 . The first width air duct 9 extends with a first air duct length Y1 along the direction of air flow.

第2幅風路10の風路幅X2は、第1幅風路9の風路幅X1よりも狭い。第2幅風路10は、空気流れ方向に沿って第2風路長さY2で延びている。 The air passage width X2 of the second width air passage 10 is narrower than the air passage width X1 of the first width air passage 9 . The second width air passage 10 extends with a second air passage length Y2 along the direction of air flow.

第3幅風路11の風路幅X3は、第1幅風路9の風路幅X1および第2幅風路10の風路幅X2よりも狭い。第3幅風路11は、空気流れ方向に沿って第3風路長さY3で延びている。第1風路5の風路高さZ1は、空気流れ方向の全長に亘って一定である。つまり、第1幅風路9、第2幅風路10および第3幅風路11の高さは、同一である。 The air passage width X3 of the third width air passage 11 is narrower than the air passage width X1 of the first width air passage 9 and the air passage width X2 of the second width air passage 10 . The third width air duct 11 extends with a third air duct length Y3 along the direction of air flow. The air passage height Z1 of the first air passage 5 is constant over the entire length in the air flow direction. That is, the heights of the first width air duct 9, the second width air duct 10 and the third width air duct 11 are the same.

第1幅風路9の第1風路長さY1、第2幅風路10の第2風路長さY2、第3幅風路11の第3風路長さY3は、助走区間の長さ以下とする。助走区間とは、空気流の乱れが適度に発生する区間のことをいう。第1幅風路9の助走区間の長さLL1は、下記式(1)で表される。Reは、第1空気流7のレイノルズ数とする。D1は、第1幅風路9の等価直径とする。第1幅風路9の等価直径とは、空気流の流動の観点から、第1幅風路9と等価とみなし得る円筒風路の内径である。
LL1=0.056×Re×D1・・・(1)
The first air passage length Y1 of the first width air passage 9, the second air passage length Y2 of the second width air passage 10, and the third air passage length Y3 of the third width air passage 11 are the lengths of the run-up section. less than or equal to The run-up section refers to a section in which turbulence in the airflow occurs moderately. The length LL1 of the approach section of the first width air passage 9 is represented by the following formula (1). Let Re be the Reynolds number of the first air flow 7 . Let D1 be the equivalent diameter of the first width air passage 9 . The equivalent diameter of the first width air duct 9 is the inner diameter of a cylindrical air duct that can be regarded as equivalent to the first width air duct 9 from the viewpoint of air flow.
LL1=0.056×Re×D1 (1)

空気流の流れ方向に沿った第1幅風路9の第1風路長さY1は、第1幅風路9の助走区間の長さLL1以下であることが好ましい。よって、下記式(2)が成立することが好ましい。
Y1≦0.056×Re×D1・・・(2)
The first air passage length Y1 of the first width air passage 9 along the flow direction of the air flow is preferably equal to or less than the length LL1 of the approach section of the first width air passage 9 . Therefore, it is preferable that the following formula (2) holds.
Y1≦0.056×Re×D1 (2)

第2幅風路10の助走区間の長さLL2は、下記式(3)で表される。Reは、上記式(1)と同じである。D2は、第2幅風路10の等価直径とする。第2幅風路10の等価直径とは、空気流の流動の観点から、第2幅風路10と等価とみなし得る円筒風路の内径である。
LL2=0.056×Re×D2・・・(3)
The length LL2 of the approach section of the second width air passage 10 is represented by the following formula (3). Re is the same as in formula (1) above. D2 is the equivalent diameter of the second width air passage 10 . The equivalent diameter of the second width air duct 10 is the inner diameter of a cylindrical air duct that can be regarded as equivalent to the second width air duct 10 from the viewpoint of air flow.
LL2=0.056×Re×D2 (3)

空気流の流れ方向に沿った第2幅風路10の第2風路長さY2は、第2幅風路10の助走区間の長さLL2以下であることが好ましい。よって、下記式(4)が成立することが好ましい。
Y2≦0.056×Re×D2・・・(4)
The second air passage length Y2 of the second width air passage 10 along the flow direction of the airflow is preferably equal to or less than the length LL2 of the approach section of the second width air passage 10 . Therefore, it is preferable that the following formula (4) holds.
Y2≦0.056×Re×D2 (4)

第3幅風路11の助走区間の長さLL3は、下記式(5)で表される。Reは、上記式(1)と同じである。D3は、第3幅風路11の等価直径とする。第3幅風路11の等価直径とは、空気流の流動の観点から、第3幅風路11と等価とみなし得る円筒風路の内径である。
LL3=0.056×Re×D3・・・(5)
The length LL3 of the approach section of the third width air passage 11 is represented by the following formula (5). Re is the same as in formula (1) above. Let D3 be the equivalent diameter of the third width air passage 11 . The equivalent diameter of the third width air duct 11 is the inner diameter of a cylindrical air duct that can be regarded as equivalent to the third width air duct 11 from the viewpoint of air flow.
LL3=0.056×Re×D3 (5)

空気流の流れ方向に沿った第3幅風路11の第3風路長さY3は、第3幅風路11の助走区間の長さLL3以下であることが好ましい。よって、下記式(6)が成立することが好ましい。
Y3≦0.056×Re×D3・・・(6)
A third air passage length Y3 of the third width air passage 11 along the flow direction of the air flow is preferably equal to or less than the length LL3 of the approach section of the third width air passage 11 . Therefore, it is preferable that the following formula (6) holds.
Y3≦0.056×Re×D3 (6)

第1幅風路9の等価直径D1は、下記式(7)で表される。S1は、第1幅風路9の風路断面積とする。L1は、第1幅風路9の断面の周長、すなわち第1幅風路9の濡れぶち長さとする。風路断面積の単位はm2とする。
D1=4×S1/L1・・・(7)
An equivalent diameter D1 of the first width air passage 9 is represented by the following formula (7). Let S1 be the air passage cross-sectional area of the first width air passage 9 . L1 is the peripheral length of the cross section of the first width air passage 9, that is, the length of the wet edge of the first width air passage 9. As shown in FIG. The unit of air passage cross-sectional area is m 2 .
D1=4×S1/L1 (7)

第2幅風路10の等価直径D2は、下記式(8)で表される。S2は、第2幅風路10の風路断面積とする。L2は、第2幅風路10の断面の周長、すなわち第2幅風路10の濡れぶち長さとする。風路断面積の単位はm2とする。
D2=4×S2/L2・・・(8)
The equivalent diameter D2 of the second width air passage 10 is represented by the following formula (8). Let S2 be the air passage cross-sectional area of the second width air passage 10 . L2 is the peripheral length of the cross section of the second width air passage 10, that is, the length of the wet edge of the second width air passage 10. The unit of air passage cross-sectional area is m 2 .
D2=4×S2/L2 (8)

第3幅風路11の等価直径D3は、下記式(9)で表される。S3は、第3幅風路11の風路断面積とする。L3は、第3幅風路11の断面の周長、すなわち第3幅風路11の濡れぶち長さとする。風路断面積の単位はm2とする。
D3=4×S3/L3・・・(9)
The equivalent diameter D3 of the third width air passage 11 is represented by the following formula (9). Let S3 be the air passage cross-sectional area of the third width air passage 11 . L3 is the perimeter of the cross section of the third width air duct 11, that is, the length of the wet edge of the third width air duct 11. The unit of air passage cross-sectional area is m 2 .
D3=4×S3/L3 (9)

第1幅風路9は、本実施形態では矩形状の断面を成しているとみなし、第1幅風路9の風路断面積S1は、下記式(10)で表される。Z1は、第1風路5の風路高さである。
S1=X1×Z1・・・(10)
In this embodiment, the first width air duct 9 is assumed to have a rectangular cross section, and the air duct cross-sectional area S1 of the first width air duct 9 is represented by the following formula (10). Z1 is the air passage height of the first air passage 5;
S1=X1×Z1 (10)

第2幅風路10は、本実施形態では矩形状の断面を成しているとみなし、第2幅風路10の風路断面積S2は、下記式(11)で表される。
S2=X2×Z1・・・(11)
In this embodiment, the second width air duct 10 is assumed to have a rectangular cross section, and the air duct cross-sectional area S2 of the second width air duct 10 is expressed by the following formula (11).
S2=X2×Z1 (11)

第3幅風路11は、本実施形態では矩形状の断面を成しているとみなし、第3幅風路11の風路断面積S3は、下記式(12)で表される。
S3=X3×Z1・・・(12)
In this embodiment, the third width air duct 11 is considered to have a rectangular cross section, and the air duct cross-sectional area S3 of the third width air duct 11 is represented by the following formula (12).
S3=X3×Z1 (12)

第1幅風路9の濡れぶち長さL1は、下記式(13)で表される。
L1=2×(X1+Z1)・・・(13)
The wetting edge length L1 of the first width air passage 9 is represented by the following formula (13).
L1=2×(X1+Z1) (13)

第2幅風路10の濡れぶち長さL2は、下記式(14)で表される。
L2=2×(X2+Z1)・・・(14)
The wetting edge length L2 of the second width air passage 10 is represented by the following formula (14).
L2=2×(X2+Z1) (14)

第3幅風路11の濡れぶち長さL3は、下記式(15)で表される。
L3=2×(X3+Z1)・・・(15)
The wetting edge length L3 of the third width air passage 11 is represented by the following formula (15).
L3=2×(X3+Z1) (15)

第1幅風路9のレイノルズ数Reは、下記式(16)で表される。V1は、第1幅風路9における第1空気流7の平均流速とする。Vの単位はメートル毎秒とする。νは、第1風路5における第1空気流7の動粘性係数とする。νの単位は平方メートル毎秒とする。大気圧下の空気が20℃の場合、動粘性係数νは、1.5×10-62/sが一般的に使用される。
Re=(D1)×(V1)/(ν)・・・(16)
The Reynolds number Re of the first width air passage 9 is represented by the following formula (16). Let V1 be the average flow velocity of the first airflow 7 in the first width air passage 9 . The unit of V shall be meters per second. Let ν be the dynamic viscosity coefficient of the first air flow 7 in the first air passage 5 . The unit of ν is square meters per second. When the temperature of air under atmospheric pressure is 20° C., the kinematic viscosity coefficient ν is generally used to be 1.5×10 −6 m 2 /s.
Re=(D1)×(V1)/(ν) (16)

第1幅風路9における第1空気流7の平均流速V1は、下記式(17)で表される。Q1は、第1幅風路9を流れる第1空気流7の流量とする。Qの単位は立法メートルとする。
V1=Q1/S1・・・(17)
The average flow velocity V1 of the first airflow 7 in the first width air passage 9 is represented by the following formula (17). Let Q1 be the flow rate of the first airflow 7 flowing through the first width air passage 9 . The unit of Q shall be cubic meters.
V1=Q1/S1 (17)

第2幅風路10のレイノルズ数Reは、下記式(18)で表される。V2は、第2幅風路10における第1空気流7の平均流速とする。
Re=(D2)×(V2)/(ν)・・・(18)
The Reynolds number Re of the second width air passage 10 is represented by the following formula (18). Let V2 be the average flow velocity of the first airflow 7 in the second width air passage 10 .
Re=(D2)×(V2)/(ν) (18)

第2幅風路10における第1空気流7の平均流速V2は、下記式(19)で表される。Q2は、第2幅風路10を流れる第1空気流7の流量とする。
V2=Q2/S2・・・(19)
The average flow velocity V2 of the first airflow 7 in the second width air passage 10 is represented by the following formula (19). Let Q2 be the flow rate of the first airflow 7 flowing through the second width air passage 10 .
V2=Q2/S2 (19)

第3幅風路11のレイノルズ数Reは、下記式(20)で表される。V3は、第3幅風路11における第1空気流7の平均流速とする。
Re=(D3)×(V3)/(ν)・・・(20)
The Reynolds number Re of the third width air passage 11 is represented by the following formula (20). Let V3 be the average flow velocity of the first airflow 7 in the third width air passage 11 .
Re=(D3)×(V3)/(ν) (20)

第3幅風路11における第1空気流7の平均流速V3は、下記式(21)で表される。Q3は、第3幅風路11を流れる第1空気流7の流量とする。
V3=Q3/S3・・・(21)
The average flow velocity V3 of the first airflow 7 in the third width air passage 11 is represented by the following formula (21). Let Q3 be the flow rate of the first airflow 7 flowing through the third width air passage 11 .
V3=Q3/S3 (21)

本実施の形態では、上記式で求められる第1幅風路9の助走区間の長さLL1と第1幅風路9の第1風路長さY1を等しくした。また、第2幅風路10の助走区間の長さLL2と第2幅風路10の第2風路長さY2を等しくした。また、第3幅風路11の助走区間の長さLL3と第3幅風路11の第3風路長さY3を等しくした。 In the present embodiment, the length LL1 of the run-up section of the first width air passage 9 obtained by the above formula and the first air passage length Y1 of the first width air passage 9 are made equal. Also, the length LL2 of the run-up section of the second width air passage 10 and the second air passage length Y2 of the second width air passage 10 are made equal. Also, the length LL3 of the run-up section of the third width air passage 11 and the length Y3 of the third width air passage 11 are made equal.

次に、熱交換素子1の作用効果について説明する。 Next, the effects of the heat exchange element 1 will be described.

本実施の形態では、第1風路5および第2風路6は、流入口22から空気流の流れ方向に沿った下流側に向けて延びる1つの第1幅風路9と、第1幅風路9の下流側で第1幅風路9を3つに分岐させて形成された3つの第2幅風路10と、第2幅風路10の下流側で第2幅風路10を6つに分岐させて形成された6つの第3幅風路11とを有する。また、第2幅風路10の風路幅X2は、第1幅風路9の風路幅X1よりも狭く、第3幅風路11の風路幅X3は、第2幅風路10の風路幅X2よりも狭い。そのため、第1風路5および第2風路6の空気流れ方向の全長に亘って助走区間を繰り返し発生させて、仕切部材3の伝熱面からの空気流の剥離を抑制しながら空気流の乱れを適度に発生させることができる。仕切部材3の伝熱面からの空気流の剥離を抑制することで空気が伝熱面に接触する接触面積を増やすことができ、空気流の乱れを発生させることで第1風路5および第2風路6の内壁面に対する熱伝達率および物質伝達率が高まる。これにより、熱交換素子1の全熱交換効率を向上させることができる。なお、本発明者の実験および研究によれば、各幅風路9,10,11の長さを助走区間よりも長くして、助走空間の空気流と助走区間を過ぎた後の空気流とを比較すると、助走区間を過ぎた後よりも助走区間の方が空気流の乱れが生じやすくなることが判明した。空気が風路の内壁面に伝熱および物質伝達をしながら流れる熱交換素子1の風路内においては、空気流の乱れにより空気流の温度および湿度が混ざり合い、温度の境界層および湿度の境界層が破壊される。そのため、助走区間を過ぎた後よりも助走区間の方が第1風路5および第2風路6の内壁面に対する熱伝達率および物質伝達率が高くなる。 In the present embodiment, the first air passage 5 and the second air passage 6 include one first width air passage 9 extending from the inlet 22 toward the downstream side along the flow direction of the air flow, Three second width air passages 10 formed by branching the first width air passage 9 into three on the downstream side of the air passage 9, and the second width air passage 10 on the downstream side of the second width air passage 10. and six third width air passages 11 formed by branching into six. In addition, the air passage width X2 of the second width air passage 10 is narrower than the air passage width X1 of the first width air passage 9, and the air passage width X3 of the third width air passage 11 is smaller than that of the second width air passage 10. It is narrower than the air passage width X2. Therefore, the run-up section is repeatedly generated over the entire length of the first air passage 5 and the second air passage 6 in the air flow direction, and the separation of the air flow from the heat transfer surface of the partition member 3 is suppressed while the air flow is generated. Turbulence can be moderately generated. By suppressing the separation of the air flow from the heat transfer surface of the partition member 3, the contact area of the air contacting the heat transfer surface can be increased, and by generating turbulence in the air flow, the first air passage 5 and the second air passage 5 are separated. The heat transfer rate and mass transfer rate to the inner wall surface of the second air passage 6 are increased. Thereby, the total heat exchange efficiency of the heat exchange element 1 can be improved. According to experiments and studies by the present inventor, the length of each width air passage 9, 10, 11 is made longer than the run-up section, and the air flow in the run-up space and the air flow after passing the run-up section , it was found that the turbulence of the air flow is more likely to occur in the run-up section than after the run-up section. In the air passage of the heat exchange element 1, in which air flows while conducting heat and substance transfer to the inner wall surface of the air passage, the temperature and humidity of the air flow are mixed due to turbulence of the air flow, resulting in a temperature boundary layer and a humidity boundary layer. Boundary layer is destroyed. Therefore, the heat transfer coefficient and the mass transfer coefficient with respect to the inner wall surfaces of the first air passage 5 and the second air passage 6 are higher in the run-up section than after the run-up section.

仕切部材に凹凸を設ける従来技術では、仕切部材の伝熱面から空気流が剥離されやすいため、伝熱効率の悪い領域ができてしまう場合がある。これにより、熱交換素子の全熱交換効率が向上しない可能性がある。これに対して、本実施の形態では、第1風路5および第2風路6の空気流れ方向の全長に亘って助走区間を繰り返し発生させることで、仕切部材3の伝熱面からの空気流の剥離を抑制することができる。これにより、従来技術に比べて、伝熱効率の悪い領域を減らすことができるため、熱交換素子1の全熱交換効率を向上させることができる。 In the conventional technology in which unevenness is provided on the partition member, the airflow tends to be separated from the heat transfer surface of the partition member, so that a region with poor heat transfer efficiency may be created. As a result, the total heat exchange efficiency of the heat exchange element may not improve. On the other hand, in the present embodiment, by repeatedly generating the run-up section over the entire length of the first air passage 5 and the second air passage 6 in the air flow direction, the air from the heat transfer surface of the partition member 3 Flow separation can be suppressed. As a result, regions with poor heat transfer efficiency can be reduced as compared with the conventional technology, so that the total heat exchange efficiency of the heat exchange element 1 can be improved.

本実施の形態では、仕切部材3と間隔保持部材4とを個別に製造する場合には、接着剤による接着、または、材料が樹脂であれば熱溶着による接合を行うことで、図2に示す伝熱ユニット2を強固に作製することができる。これにより、図1に示すように間隔保持部材4の長さ方向を直交させた状態で複数の伝熱ユニット2を積層した場合でも、熱交換素子1の構造強度を向上させることができる。 In the present embodiment, when the partition member 3 and the spacing member 4 are manufactured separately, they are bonded by bonding with an adhesive, or by heat welding if the material is resin, thereby forming the structure shown in FIG. The heat transfer unit 2 can be made strong. As a result, the structural strength of the heat exchange element 1 can be improved even when a plurality of heat transfer units 2 are stacked with the length direction of the spacing members 4 perpendicular to each other as shown in FIG.

実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2にかかる熱交換素子1の伝熱ユニット2の斜視図である。なお、実施の形態2では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
Embodiment 2.
FIG. 3 is a perspective view of the heat transfer unit 2 of the heat exchange element 1 according to Embodiment 2 of the present invention. In addition, in Embodiment 2, the same code|symbol is attached|subjected about the part which overlaps with above-mentioned Embodiment 1, and description is abbreviate|omitted.

間隔保持部材4の形状は、本実施の形態ではコルゲート形状である。間隔保持部材4は、仕切部材3から離れる方向に凸となる概ね三角形状に形成されている。第1幅風路9、第2幅風路10および第3幅風路11の断面形状は、台形状または三角形状である。なお、間隔保持部材4の内部、すなわち間隔保持部材4と仕切部材3とに囲まれた空間も風路となる。 The shape of the spacing member 4 is a corrugated shape in this embodiment. The spacing member 4 is formed in a generally triangular shape that is convex in the direction away from the partition member 3 . The cross-sectional shapes of the first width air duct 9, the second width air duct 10 and the third width air duct 11 are trapezoidal or triangular. The inside of the spacing member 4, that is, the space surrounded by the spacing member 4 and the partition member 3 also serves as an air passage.

本実施の形態では、空気流れ方向に沿って長さが異なる4種類の間隔保持部材4を用いている。以下、最も長い間隔保持部材4を「第1間隔保持部材41」、二番目に長い間隔保持部材4を「第2間隔保持部材42」と称する。また、三番目に長い間隔保持部材4を「第3間隔保持部材43」、最も短い間隔保持部材4を「第4間隔保持部材44」と称する。本実施の形態では、2本の第1間隔保持部材41、1本の第2間隔保持部材42、2本の第3間隔保持部材43、4本の第4間隔保持部材44を設置する場合を例示する。 In this embodiment, four types of spacing members 4 having different lengths along the direction of air flow are used. Hereinafter, the longest spacing member 4 is referred to as "first spacing member 41", and the second longest spacing member 4 is referred to as "second spacing member 42". Further, the third longest spacing member 4 is called a "third spacing member 43", and the shortest spacing member 4 is called a "fourth spacing member 44". In this embodiment, two first spacing members 41, one second spacing member 42, two third spacing members 43, and four fourth spacing members 44 are installed. Illustrate.

第1間隔保持部材41は、第1幅風路9の風路幅X1を規定する部材である。第1間隔保持部材41は、仕切部材3のうち空気流の流れ方向と直交する方向に沿った両端部の全長に亘って設置されている。2本の第1間隔保持部材41の間のうち第2間隔保持部材42よりも上流側には、第1幅風路9が形成されている。第1幅風路9については後に詳しく説明する。 The first spacing member 41 is a member that defines the air passage width X<b>1 of the first width air passage 9 . The first spacing member 41 is installed over the entire length of both ends of the partition member 3 along the direction perpendicular to the flow direction of the airflow. A first width air passage 9 is formed between the two first spacing members 41 on the upstream side of the second spacing member 42 . The first width air passage 9 will be described later in detail.

第2間隔保持部材42は、第2幅風路10の風路幅X2を規定する部材である。第2間隔保持部材42は、2本の第1間隔保持部材41の間に設置されている。隣り合う第2間隔保持部材42と一方の第1間隔保持部材41との間隔および隣り合う第2間隔保持部材42と他方の第1間隔保持部材41との間隔は、等しい。すなわち、第2間隔保持部材42は、直交方向で2本の第1間隔保持部材41の中間位置に設置されている。第2間隔保持部材42は、仕切部材3の風下側端部31から上流側に向かって延びている。第2間隔保持部材42の風上側端部は、第1間隔保持部材41の風上側端部よりも下流側に位置している。隣り合う第2間隔保持部材42と第1間隔保持部材41との間のうち第3間隔保持部材43よりも上流側には、第2幅風路10が形成されている。第2幅風路10については後に詳しく説明する。 The second spacing member 42 is a member that defines the air passage width X2 of the second width air passage 10 . The second spacing member 42 is installed between the two first spacing members 41 . The spacing between the adjacent second spacing members 42 and one first spacing member 41 and the spacing between the adjacent second spacing members 42 and the other first spacing member 41 are equal. That is, the second spacing member 42 is installed at an intermediate position between the two first spacing members 41 in the orthogonal direction. The second spacing member 42 extends upstream from the leeward end 31 of the partition member 3 . The windward end of the second spacing member 42 is located downstream of the windward end of the first spacing member 41 . A second width air passage 10 is formed upstream of the third spacing member 43 between the adjacent second spacing member 42 and first spacing member 41 . The second width air passage 10 will be described later in detail.

第3間隔保持部材43は、第3幅風路11の風路幅X3を規定する部材である。2本の第3間隔保持部材43は、直交方向に沿って互いに間隔を空けて設置されている。第3間隔保持部材43は、隣り合う第1間隔保持部材41と第2間隔保持部材42との間に1本ずつ設置されている。第3間隔保持部材43は、仕切部材3の風下側端部31から上流側に向かって延びている。第3間隔保持部材43の風上側端部は、第1間隔保持部材41の風上側端部および第2間隔保持部材42の風上側端部よりも下流側に位置している。隣り合う第3間隔保持部材43と第1間隔保持部材41との間隔および隣り合う第3間隔保持部材43と第2間隔保持部材42との間隔は、等しい。隣り合う第3間隔保持部材43と第1間隔保持部材41との間のうち第4間隔保持部材44よりも上流側には、第3幅風路11が形成されている。また、隣り合う第3間隔保持部材43と第2間隔保持部材42との間のうち第4間隔保持部材44よりも上流側には、第3幅風路11が形成されている。第3幅風路11については後に詳しく説明する。 The third spacing member 43 is a member that defines the air passage width X3 of the third width air passage 11 . The two third spacing members 43 are spaced apart from each other along the orthogonal direction. One third spacing member 43 is installed between each adjacent first spacing member 41 and second spacing member 42 . The third spacing member 43 extends upstream from the leeward end 31 of the partition member 3 . The windward end of the third spacing member 43 is located downstream of the windward end of the first spacing member 41 and the windward end of the second spacing member 42 . The interval between the adjacent third spacing member 43 and the first spacing member 41 and the interval between the adjacent third spacing member 43 and the second spacing member 42 are equal. A third width air passage 11 is formed upstream of the fourth spacing member 44 between the adjacent third spacing member 43 and first spacing member 41 . A third width air passage 11 is formed upstream of the fourth spacing member 44 between the adjacent third spacing member 43 and second spacing member 42 . The third width air passage 11 will be described later in detail.

第4間隔保持部材44は、第4幅風路12の風路幅X4を規定する部材である。4本の第4間隔保持部材44は、直交方向に沿って互いに間隔を空けて設置されている。第4間隔保持部材44は、隣り合う第1間隔保持部材41と第3間隔保持部材43との間、および、隣り合う第2間隔保持部材42と第3間隔保持部材43との間に1本ずつ設置されている。第4間隔保持部材44は、仕切部材3の風下側端部31から上流側に向かって延びている。第4間隔保持部材44の風上側端部は、第1間隔保持部材41の風上側端部、第2間隔保持部材42の風上側端部および第3間隔保持部材43の風上側端部よりも下流側に位置している。隣り合う第4間隔保持部材44と第1間隔保持部材41との間隔、隣り合う第4間隔保持部材44と第2間隔保持部材42との間隔、および、隣り合う第4間隔保持部材44と第3間隔保持部材43との間隔は、等しい。隣り合う第4間隔保持部材44と第1間隔保持部材41との間には、第4幅風路12が形成されている。また、隣り合う第4間隔保持部材44と第2間隔保持部材42との間には、第4幅風路12が形成されている。また、隣り合う第4間隔保持部材44と第3間隔保持部材43との間には、第4幅風路12が形成されている。第4幅風路12については後に詳しく説明する。 The fourth spacing member 44 is a member that defines the air passage width X4 of the fourth width air passage 12 . The four fourth spacing members 44 are spaced apart from each other along the orthogonal direction. One fourth spacing member 44 is provided between the adjacent first spacing member 41 and the third spacing member 43 and between the adjacent second spacing member 42 and the third spacing member 43. are installed one by one. The fourth spacing member 44 extends upstream from the leeward end 31 of the partition member 3 . The windward end of the fourth spacing member 44 is positioned further than the windward end of the first spacing member 41 , the windward end of the second spacing member 42 , and the windward end of the third spacing member 43 . located downstream. The distance between the adjacent fourth distance maintaining member 44 and the first distance maintaining member 41, the distance between the adjacent fourth distance maintaining member 44 and the second distance maintaining member 42, and the distance between the adjacent fourth distance maintaining member 44 and the second distance maintaining member 42 3 The spacing with the spacing member 43 is equal. A fourth width air passage 12 is formed between the adjacent fourth spacing member 44 and the first spacing member 41 . A fourth width air passage 12 is formed between the adjacent fourth spacing member 44 and the second spacing member 42 . A fourth width air passage 12 is formed between the adjacent fourth spacing member 44 and third spacing member 43 . The fourth width air passage 12 will be described later in detail.

次に、第1幅風路9、第2幅風路10、第3幅風路11および第4幅風路12について説明する。なお、第1風路5と第2風路6とは空気流の流れ方向が異なるだけでその他の構成は同一であるため、ここでは第1風路5を例にとって説明し、第2風路6の説明は省略する。第1風路5の風路幅は、空気流れ方向に沿った下流側に向かうほど段階的に狭まる。第1風路5は、流入口22から空気流れ方向に沿った下流側に向けて延びる第1幅風路9と、第1幅風路9の下流側で第1幅風路9を2つ以上に分岐させて形成された2つ以上の第2幅風路10とを有する。また、第1風路5は、第2幅風路10の下流側で第2幅風路10を2つ以上に分岐させて形成された2つ以上の第3幅風路11と、第3幅風路11の下流側で第3幅風路11を2つ以上に分岐させて形成された2つ以上の第4幅風路12とを有する。本実施の形態では、1つの第1幅風路9と、2つの第2幅風路10と、4つの第3幅風路11と、8つの第4幅風路12を設ける場合を例示するが、各幅風路9,10,11,12の数を限定する趣旨ではない。 Next, the first width air passage 9, the second width air passage 10, the third width air passage 11 and the fourth width air passage 12 will be described. Note that the first air passage 5 and the second air passage 6 differ only in the flow direction of the air flow, and the other configurations are the same. 6 is omitted. The air passage width of the first air passage 5 gradually narrows toward the downstream side along the air flow direction. The first air passage 5 includes a first width air passage 9 extending from the inlet 22 toward the downstream side along the air flow direction, and two first width air passages 9 on the downstream side of the first width air passage 9. and two or more second width air passages 10 formed by branching as described above. Further, the first air passage 5 includes two or more third width air passages 11 formed by branching the second width air passage 10 into two or more on the downstream side of the second width air passage 10, and a third and two or more fourth width air passages 12 formed by branching the third width air passage 11 into two or more on the downstream side of the width air passage 11 . In this embodiment, one first width air passage 9, two second width air passages 10, four third width air passages 11, and eight fourth width air passages 12 are provided. However, it is not intended to limit the number of each width air passage 9, 10, 11, 12.

第1幅風路9の風路幅X1は、第1風路5の中で最も広い。第1幅風路9は、空気流れ方向に沿って第1風路長さY1で延びている。 The air passage width X1 of the first width air passage 9 is the widest among the first air passages 5 . The first width air duct 9 extends with a first air duct length Y1 along the direction of air flow.

第2幅風路10の風路幅X2は、第1幅風路9の風路幅X1よりも狭い。第2幅風路10は、空気流れ方向に沿って第2風路長さY2で延びている。 The air passage width X2 of the second width air passage 10 is narrower than the air passage width X1 of the first width air passage 9 . The second width air passage 10 extends with a second air passage length Y2 along the direction of air flow.

第3幅風路11の風路幅X3は、第1幅風路9の風路幅X1および第2幅風路10の風路幅X2よりも狭い。第3幅風路11は、空気流れ方向に沿って第3風路長さY3で延びている。 The air passage width X3 of the third width air passage 11 is narrower than the air passage width X1 of the first width air passage 9 and the air passage width X2 of the second width air passage 10 . The third width air duct 11 extends with a third air duct length Y3 along the direction of air flow.

第4幅風路12の風路幅X4は、第1風路5の中で最も狭い。第4幅風路12は、空気流れ方向に沿って第4風路長さY4で延びている。第1風路5の風路高さZ2は、空気流れ方向の全長に亘って一定である。つまり、第1幅風路9、第2幅風路10、第3幅風路11および第4幅風路12の高さは、同一である。 The air passage width X4 of the fourth width air passage 12 is the narrowest among the first air passages 5 . The fourth width air duct 12 extends along the air flow direction with a fourth air duct length Y4. The air passage height Z2 of the first air passage 5 is constant over the entire length in the air flow direction. That is, the heights of the first width air duct 9, the second width air duct 10, the third width air duct 11 and the fourth width air duct 12 are the same.

本実施の形態にかかる第1風路5および第2風路6の断面形状は、実施の形態1にかかる第1風路5および第2風路6の断面形状と異なる。そのため、等価直径とそれに伴って変化する助走区間の長さについて検討する必要が生じるが、基本的な考え方は実施の形態1で述べた内容と同様である。すなわち、実施の形態2にかかる第1風路5および第2風路6についても、等価直径およびレイノルズ数を計算することで助走区間の長さを求めることができる。第1風路5および第2風路6の断面形状は台形または概ね三角形に近似するものとみなせばよい。風路断面積、濡れぶち長さについては、本実施の形態の第1風路5の断面形状が一般的な幾何形状であるため、その説明を省略する。 The cross-sectional shapes of the first air duct 5 and the second air duct 6 according to the present embodiment are different from the cross-sectional shapes of the first air duct 5 and the second air duct 6 according to the first embodiment. Therefore, it is necessary to consider the equivalent diameter and the length of the run-up section that changes accordingly. That is, for the first air passage 5 and the second air passage 6 according to the second embodiment as well, the length of the approach section can be obtained by calculating the equivalent diameter and the Reynolds number. The cross-sectional shapes of the first air duct 5 and the second air duct 6 may be regarded as trapezoidal or approximately triangular. Since the cross-sectional shape of the first air duct 5 of the present embodiment is a general geometric shape, the description of the cross-sectional area of the air duct and the length of the wetted edge will be omitted.

コルゲート形状の間隔保持部材4を使用する場合には、長さの異なる第1間隔保持部材41、第2間隔保持部材42、第3間隔保持部材43および第4間隔保持部材44を成形または紙折りによって個別に製造して、製造した間隔保持部材4のそれぞれを仕切部材3に接合することができる。また、1本の長いコルゲート形状部材を用意し、第1間隔保持部材41、第2間隔保持部材42、第3間隔保持部材43および第4間隔保持部材44の長さに切断して、切断した間隔保持部材4のそれぞれを仕切部材3に接合することもできる。 When using the corrugated space holding member 4, the first space holding member 41, the second space holding member 42, the third space holding member 43 and the fourth space holding member 44 having different lengths are molded or folded. , and each of the manufactured spacing members 4 can be joined to the partition member 3 . In addition, one long corrugated member was prepared, cut to the length of the first spacing member 41, the second spacing member 42, the third spacing member 43, and the fourth spacing member 44, and cut. Each of the spacing members 4 can also be joined to the partition member 3 .

また、図3に示す風路幅X1、風路幅X2、風路幅X3、風路幅X4、第1風路長さY1、第2風路長さY2、第3風路長さY3、第4風路長さY4、風路高さZ2の寸法関係になるように真空成形またはプレス成形で1度に第1間隔保持部材41、第2間隔保持部材42、第3間隔保持部材43および第4間隔保持部材44を製造することもできる。また、押出成形で第1間隔保持部材41以上の長さのコルゲート形状部材を用意し、コルゲート形状部材を切断することで第1間隔保持部材41、第2間隔保持部材42、第3間隔保持部材43および第4間隔保持部材44を製造することもできる。 3, the air passage width X1, the air passage width X2, the air passage width X3, the air passage width X4, the first air passage length Y1, the second air passage length Y2, the third air passage length Y3, The first spacing member 41, the second spacing member 42, the third spacing member 43, and the fourth spacing member 41, the second spacing member 42, the third spacing member 43, and the fourth spacing member 41, the second spacing member 42, and the third spacing member 43 are formed at once by vacuum forming or press molding so that the dimensional relationship of the fourth air path length Y4 and the air path height Z2 is achieved. A fourth spacing member 44 can also be manufactured. Further, a corrugated member having a length longer than the first spacing member 41 is prepared by extrusion molding, and the corrugated member is cut to form the first spacing member 41, the second spacing member 42, and the third spacing member. 43 and fourth spacing member 44 can also be manufactured.

また、紙コルゲートの技術を用いる場合には、周期的に穴の開いた紙を芯製造機に通して第1間隔保持部材41、第2間隔保持部材42、第3間隔保持部材43および第4間隔保持部材44を製造することもできる。また、従来の段ボール製造技術を用いる場合には、コルゲート形状の段ボールを切断することで第1間隔保持部材41、第2間隔保持部材42、第3間隔保持部材43および第4間隔保持部材44を製造することもできる。 In the case of using the paper corrugating technique, paper with holes periodically opened is passed through a core manufacturing machine to form the first spacing member 41, the second spacing member 42, the third spacing member 43 and the fourth spacing member 43. The spacing member 44 can also be manufactured. In the case of using a conventional cardboard manufacturing technique, the first spacing member 41, the second spacing member 42, the third spacing member 43, and the fourth spacing member 44 are formed by cutting the corrugated cardboard. can also be manufactured.

コルゲート形状の間隔保持部材4を用いると、間隔保持部材4の内部も中空の風路となるため、熱交換素子1の圧力損失を低減させることができる。また、コルゲート製造の生産性を生かして連続生産を行うことができる。これにより、圧力損失が低減するとともに生産性の高い熱交換素子1を得ることができる。 When the corrugated spacing member 4 is used, the pressure loss of the heat exchange element 1 can be reduced because the interior of the spacing member 4 also becomes a hollow air passage. Moreover, continuous production can be performed by taking advantage of the productivity of corrugated manufacturing. Thereby, the heat exchange element 1 with reduced pressure loss and high productivity can be obtained.

実施の形態3.
図4は、本発明の実施の形態3にかかる熱交換素子1の伝熱ユニット2の斜視図である。なお、実施の形態3では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
Embodiment 3.
FIG. 4 is a perspective view of the heat transfer unit 2 of the heat exchange element 1 according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, in Embodiment 3, the same code|symbol is attached|subjected about the part which overlaps with above-mentioned Embodiment 1, and description is abbreviate|omitted.

本実施の形態では、第2間隔保持部材42を第3間隔保持部材43と空気流れ方向に沿った上流側にオフセット配置した点が前記した実施の形態1と異なる。本実施の形態では、2本の第1間隔保持部材41、3本の第2間隔保持部材42、6本の第3間隔保持部材43を設置する場合を例示する。本実施の形態では第3間隔保持部材43が第2間隔保持部材42より長いが、両者の長さを同等にしてもよいし、第2間隔保持部材42を第3間隔保持部材43より長くしてもよい。 This embodiment differs from the first embodiment in that the second spacing member 42 is offset from the third spacing member 43 on the upstream side along the air flow direction. In this embodiment, two first spacing members 41, three second spacing members 42, and six third spacing members 43 are installed. Although the third spacing member 43 is longer than the second spacing member 42 in this embodiment, the lengths of both may be made equal, or the second spacing member 42 may be longer than the third spacing member 43. may

第3間隔保持部材43は、2本の第1間隔保持部材41の間に設置されている。6本の第3間隔保持部材43は、直交方向に沿って互いに間隔を空けて設置されている。第3間隔保持部材43は、仕切部材3の風下側端部31から上流側に向かって延びている。第3間隔保持部材43の風上側端面43aは、第1間隔保持部材41の風上側端面41aおよび第2間隔保持部材42の風上側端面42aよりも下流側に位置している。隣り合う第3間隔保持部材43の間隔は、等しい。隣り合う第3間隔保持部材43の間隔は、隣り合う第3間隔保持部材43と第1間隔保持部材41との間隔よりも広い。 The third spacing member 43 is installed between the two first spacing members 41 . The six third spacing members 43 are spaced apart from each other along the orthogonal direction. The third spacing member 43 extends upstream from the leeward end 31 of the partition member 3 . The windward side end face 43 a of the third spacing member 43 is located downstream of the windward side end face 41 a of the first spacing member 41 and the windward side end face 42 a of the second spacing member 42 . The intervals between adjacent third spacing members 43 are equal. The interval between adjacent third spacing members 43 is wider than the interval between adjacent third spacing member 43 and first spacing member 41 .

隣り合う第3間隔保持部材43の間には、第3幅風路11が形成されている。以下、隣り合う第3間隔保持部材43の間に形成される第3幅風路11を「第3メイン幅風路11a」と称する。隣り合う第3間隔保持部材43と第1間隔保持部材41との間には、第3幅風路11が形成されている。以下、隣り合う第3間隔保持部材43と第1間隔保持部材41との間に形成される第3幅風路11を「第3サブ幅風路11b」と称する。第3サブ幅風路11bの風路幅X32は、本実施の形態では第3メイン幅風路11aの風路幅X31の半分の大きさに形成されている。第3メイン幅風路11aの風路幅X31および第3サブ幅風路11bの風路幅X32は、第1幅風路9の風路幅X1よりも狭い。本実施の形態では、5つの第3メイン幅風路11aと、2つの第3サブ幅風路11bとを設ける場合を例示するが、第3メイン幅風路11aと第3サブ幅風路11bの数を限定する趣旨ではない。 A third width air passage 11 is formed between adjacent third spacing members 43 . Hereinafter, the third width air passages 11 formed between the adjacent third spacing members 43 are referred to as "third main width air passages 11a". A third width air passage 11 is formed between the adjacent third spacing member 43 and the first spacing member 41 . Hereinafter, the third width air duct 11 formed between the adjacent third spacing member 43 and the first spacing member 41 is referred to as "third sub-width air duct 11b". The air passage width X32 of the third sub-width air passage 11b is half the air passage width X31 of the third main width air passage 11a in this embodiment. The air passage width X31 of the third main width air passage 11a and the air passage width X32 of the third sub-width air passage 11b are narrower than the air passage width X1 of the first width air passage 9 . In the present embodiment, the case of providing five third main width air passages 11a and two third sub width air passages 11b is exemplified. It is not intended to limit the number of

第2間隔保持部材42は、2本の第1間隔保持部材41の間に設置されている。3本の第2間隔保持部材42は、直交方向に沿って互いに間隔を空けて設置されている。第2間隔保持部材42は、第3間隔保持部材43と空気流れ方向に沿った上流側にオフセット配置されている。第2間隔保持部材42は、第3メイン幅風路11aの上流側に配置されている。第2間隔保持部材42は、5つの第3メイン幅風路11aに対して1つおきに設置されている。隣り合う第2間隔保持部材42の間隔は、等しい。隣り合う第2間隔保持部材42の間隔は、隣り合う第2間隔保持部材42と第1間隔保持部材41との間隔よりも広い。 The second spacing member 42 is installed between the two first spacing members 41 . The three second spacing members 42 are spaced apart from each other along the orthogonal direction. The second spacing member 42 is offset from the third spacing member 43 on the upstream side along the air flow direction. The second spacing member 42 is arranged upstream of the third main width air passage 11a. The second spacing member 42 is installed every other one with respect to the five third main width air passages 11a. The intervals between adjacent second spacing members 42 are equal. The interval between adjacent second spacing members 42 is wider than the interval between adjacent second spacing members 42 and first spacing members 41 .

隣り合う第2間隔保持部材42の間には、第2幅風路10が形成されている。以下、隣り合う第2間隔保持部材42の間に形成される第2幅風路10を「第2メイン幅風路10a」と称する。隣り合う第2間隔保持部材42と第1間隔保持部材41との間には、第2幅風路10が形成されている。以下、隣り合う第2間隔保持部材42と第1間隔保持部材41との間に形成される第2幅風路10を「第2サブ幅風路10b」と称する。第2サブ幅風路10bの風路幅X22は、本実施の形態では第2メイン幅風路10aの風路幅X21の半分の大きさに形成されている。本実施の形態では、2つの第2メイン幅風路10aと、2つの第2サブ幅風路10bとを設ける場合を例示するが、第2メイン幅風路10aと第2サブ幅風路10bの数を限定する趣旨ではない。第2メイン幅風路10aの風路幅X21および第2サブ幅風路10bの風路幅X22は、第1幅風路9の風路幅X1よりも狭い。第2メイン幅風路10aの風路幅X21および第2サブ幅風路10bの風路幅X22は、第3メイン幅風路11aの風路幅X31および第3サブ幅風路11bの風路幅X32よりも広い。 A second width air passage 10 is formed between the adjacent second spacing members 42 . Hereinafter, the second width air passages 10 formed between the adjacent second spacing members 42 are referred to as "second main width air passages 10a". A second width air passage 10 is formed between the second spacing member 42 and the first spacing member 41 adjacent to each other. Hereinafter, the second width air duct 10 formed between the adjacent second spacing member 42 and the first spacing member 41 is referred to as "second sub-width air duct 10b". The air passage width X22 of the second sub-width air passage 10b is formed to be half the air passage width X21 of the second main width air passage 10a in the present embodiment. In this embodiment, the case of providing two second main width air passages 10a and two second sub width air passages 10b is exemplified. It is not intended to limit the number of The air passage width X21 of the second main width air passage 10a and the air passage width X22 of the second sub-width air passage 10b are narrower than the air passage width X1 of the first width air passage 9. The air passage width X21 of the second main width air passage 10a and the air passage width X22 of the second sub-width air passage 10b are equal to the air passage width X31 of the third main width air passage 11a and the air passage of the third sub-width air passage 11b. Wider than width X32.

本実施の形態では、第2間隔保持部材42と第3間隔保持部材43とを空気の流れ方向でオフセット配置することで、第3間隔保持部材43の風上側端面43aに空気流が当たりやすくなる。第3間隔保持部材43の風上側端面43aに当たった空気流は分流するため、第1風路5および第2風路6における空気流の乱れを助長させることができる。これにより、第1風路5および第2風路6の内壁面に対する熱伝達率および物質伝達率を高めて、熱交換素子1の全熱交換効率を向上させることができる。 In the present embodiment, by arranging the second spacing member 42 and the third spacing member 43 offset in the air flow direction, the windward end face 43a of the third spacing member 43 is easily exposed to the air flow. . Since the airflow that hits the windward end face 43a of the third spacing member 43 is divided, the turbulence of the airflow in the first air passage 5 and the second air passage 6 can be promoted. As a result, the heat transfer coefficient and substance transfer coefficient with respect to the inner wall surfaces of the first air passage 5 and the second air passage 6 can be increased, and the total heat exchange efficiency of the heat exchange element 1 can be improved.

なお、第2メイン幅風路10aの風路幅X21と第2サブ幅風路10bの風路幅X22との比率、および、第3メイン幅風路11aの風路幅X31と第3サブ幅風路11bの風路幅X32との比率は、適宜変更してよい。例えば、圧力損失の増加を抑制したい場合には、第2サブ幅風路10bの風路幅X22を第2メイン幅風路10aの風路幅X21の1.5倍の大きさにして、第3サブ幅風路11bの風路幅X32を第3メイン幅風路11aの風路幅X31の1.5倍の大きさにしてもよい。 The ratio between the air passage width X21 of the second main width air passage 10a and the air passage width X22 of the second sub-width air passage 10b, and the air passage width X31 of the third main width air passage 11a and the third sub-width The ratio of the width of the air passage 11b to the width of the air passage X32 may be changed as appropriate. For example, when it is desired to suppress an increase in pressure loss, the air passage width X22 of the second sub-width air passage 10b is made 1.5 times as large as the air passage width X21 of the second main width air passage 10a. The air passage width X32 of the third sub-width air passage 11b may be 1.5 times the air passage width X31 of the third main width air passage 11a.

実施の形態4.
図5は、本発明の実施の形態4にかかる熱交換素子1の伝熱ユニット2の斜視図である。なお、実施の形態4では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
Embodiment 4.
FIG. 5 is a perspective view of the heat transfer unit 2 of the heat exchange element 1 according to Embodiment 4 of the present invention. In addition, in Embodiment 4, the same code|symbol is attached|subjected about the part which overlaps with above-described Embodiment 1, and description is abbreviate|omitted.

実施の形態4にかかる熱交換素子1では、実施の形態1にかかる伝熱ユニット2が同一平面上に複数並べて設置されている。図示は省略するが、同一平面上に複数並べられた第1伝熱ユニット2aと第2伝熱ユニット2bとが交互に積み重ねられて熱交換素子1が形成される。伝熱ユニット2は、本実施の形態では空気流の流れ方向および空気流の流れ方向と直交する方向に沿って2枚ずつ並べて設けられている。なお、実施の形態2,3にかかる伝熱ユニット2が、空気流の流れ方向および空気流の流れ方向と直交する方向に沿って複数並べて設けられてもよい。 In the heat exchange element 1 according to the fourth embodiment, a plurality of heat transfer units 2 according to the first embodiment are arranged side by side on the same plane. Although not shown, the heat exchange element 1 is formed by alternately stacking a plurality of first heat transfer units 2a and second heat transfer units 2b arranged on the same plane. In the present embodiment, two heat transfer units 2 are provided side by side along the flow direction of the air flow and the direction orthogonal to the flow direction of the air flow. A plurality of heat transfer units 2 according to Embodiments 2 and 3 may be provided side by side along the flow direction of the air flow and the direction orthogonal to the flow direction of the air flow.

伝熱ユニット2は、第1風路5および第2風路6の流入口22が大きな開口幅を持つため、熱交換素子1の角寸サイズが大きくなるほど、伝熱ユニット2のうち流入口22周りの強度を保つ工夫が必要になる。また、第1風路5および第2風路6の風路幅が空気流れ方向に沿った下流側に向かうほど狭くなるため、圧力損失の増加を抑制する必要がある。そこで、本実施の形態では、実施の形態1にかかる伝熱ユニット2を1単位として、空気流れ方向および直交方向に沿って直列に複数単位の伝熱ユニット2を設けた。複数の伝熱ユニット2が直交方向で並んでいることで、伝熱ユニット2のうち流入口22周りのたわみを抑制することができる。また、複数の伝熱ユニット2が空気流れ方向で並んでいることで、1つの伝熱ユニット2を通過した空気流は下流側に位置する伝熱ユニット2の第1幅風路9に導かれて第2幅風路10、第3幅風路11の順に流れる。つまり、空気流は、1つの伝熱ユニット2の風路幅が広い風路と狭い風路とを通過した後に、次の伝熱ユニット2の風路幅が広い風路と狭い風路とを通過することになる。本実施の形態では風路幅が広い風路と狭い風路とを交互に空気流が通過するため、空気流れ方向に1つの伝熱ユニット2のみを設ける場合と比べて、風路幅の狭小化による圧力損失の増加を抑制することができる。 In the heat transfer unit 2, the inlets 22 of the first air passage 5 and the second air passage 6 have large opening widths. It is necessary to devise ways to maintain the strength of the surroundings. Moreover, since the air passage widths of the first air passage 5 and the second air passage 6 become narrower toward the downstream side along the air flow direction, it is necessary to suppress an increase in pressure loss. Therefore, in the present embodiment, the heat transfer unit 2 according to the first embodiment is used as one unit, and a plurality of heat transfer units 2 are provided in series along the air flow direction and the orthogonal direction. By arranging the plurality of heat transfer units 2 in the orthogonal direction, it is possible to suppress bending of the heat transfer units 2 around the inlet 22 . In addition, since a plurality of heat transfer units 2 are arranged in the air flow direction, the air flow that has passed through one heat transfer unit 2 is guided to the first width air passage 9 of the heat transfer unit 2 located on the downstream side. , the second width air passage 10 and the third width air passage 11 in that order. That is, the airflow passes through the wide and narrow air passages of one heat transfer unit 2, and then passes through the wide and narrow air passages of the next heat transfer unit 2. will pass through. In the present embodiment, since the air flow alternately passes through the wide air passage and the narrow air passage, the air passage width is narrower than when only one heat transfer unit 2 is provided in the air flow direction. It is possible to suppress an increase in pressure loss due to quenching.

実施の形態5.
次に、熱交換素子1を備える熱交換換気装置100について説明する。図6は、本発明の実施の形態5にかかる熱交換換気装置100を示す模式図である。なお、実施の形態5では、前記した実施の形態1と重複する部分については、同一符号を付して説明を省略する。
Embodiment 5.
Next, the heat exchange ventilator 100 including the heat exchange element 1 will be described. FIG. 6 is a schematic diagram showing a heat exchange ventilator 100 according to Embodiment 5 of the present invention. In addition, in Embodiment 5, the same code|symbol is attached|subjected about the part which overlaps with above-mentioned Embodiment 1, and description is abbreviate|omitted.

熱交換換気装置100は、給気送風機14と、排気送風機15と、熱交換素子1と、ケーシング13とを備える。なお、図6では、ケーシング13の内部を上から見た状態を模式的に表している。 The heat exchange ventilator 100 includes a supply air blower 14 , an exhaust air blower 15 , a heat exchange element 1 and a casing 13 . Note that FIG. 6 schematically shows the inside of the casing 13 as viewed from above.

ケーシング13は、給気送風機14、排気送風機15および熱交換素子1を収容する箱状の部材である。ケーシング13の内部には、第1空気流7が通過する給気風路16と、第2空気流8が通過する排気風路17とが設けられている。第1空気流7は、室外から室内への給気流である。第2空気流8は、室内から室外への排気流である。ケーシング13のうち室内側の側面には、給気吹出口20と排気吸込口19とが設けられている。ケーシング13のうち室外側の側面には、給気吸込口18と排気吹出口21とが設けられている。 The casing 13 is a box-shaped member that accommodates the supply air blower 14 , the exhaust air blower 15 and the heat exchange element 1 . Inside the casing 13, a supply air passage 16 through which the first air flow 7 passes and an exhaust air passage 17 through which the second air flow 8 passes are provided. The first air flow 7 is a supply air flow from the outdoor to the indoor. The second air flow 8 is the exhaust flow from the room to the outside. A supply air outlet 20 and an exhaust air inlet 19 are provided on the side surface of the casing 13 on the indoor side. A supply air intake port 18 and an exhaust air outlet 21 are provided on the side surface of the casing 13 on the outdoor side.

給気送風機14は、給気風路16内に配置されている。給気送風機14は、室外の空気を給気吸込口18から給気風路16へ取り込んで第1空気流7を発生させる。第1空気流7は、給気風路16を流れて、給気吹出口20から室内へ向けて吹き出される。給気送風機14は、室外から室内に向けた第1空気流7を図1に示す第1風路5に送る。 The supply air blower 14 is arranged in the supply air path 16 . The supply air blower 14 takes in outdoor air from the supply air inlet 18 into the supply air passage 16 to generate the first airflow 7 . The first airflow 7 flows through the supply air passage 16 and is blown into the room from the supply air outlet 20 . The supply air blower 14 sends the first air flow 7 directed from the outdoor to the indoor to the first air passage 5 shown in FIG.

排気送風機15は、排気風路17内に配置されている。排気送風機15は、室内の空気を排気吸込口19から排気風路17へ取り込んで第2空気流8を発生させる。第2空気流8は、排気風路17を流れて、排気吹出口21から室外へ向けて吹き出される。排気送風機15は、室内から室外に向けた第2空気流8を図1に示す第2風路6に送る。 The exhaust air blower 15 is arranged in the exhaust air passage 17 . The exhaust blower 15 draws indoor air from the exhaust suction port 19 into the exhaust air passage 17 to generate the second air flow 8 . The second airflow 8 flows through the exhaust air passage 17 and is blown out of the room from the exhaust outlet 21 . The exhaust air blower 15 sends the second air flow 8 directed from the room to the outside to the second air passage 6 shown in FIG.

熱交換素子1には、上記実施の形態1から4にかかる熱交換素子1のうちいずれか1つが用いられる。熱交換素子1は、給気風路16と排気風路17とが交差する位置に設けられている。熱交換素子1は、給気風路16を流れる第1空気流7と排気風路17を流れる第2空気流8との全熱交換を行う。熱交換換気装置100は、熱交換素子1での全熱交換により、室内からの排気流の顕熱と潜熱とを回収して、回収された顕熱と潜熱とを給気流へ伝達させる。また、熱交換換気装置100は、熱交換素子1での全熱交換により、室外からの給気流の顕熱と潜熱とを回収して、回収された顕熱と潜熱とを排気流へ伝達させる。熱交換換気装置100は、室内の冷暖房の効率と除加湿の効率とを向上させ、室内の空調に使用されるエネルギーを低減させることができる。なお、熱交換素子1は、排気流と空気流との間で顕熱のみを伝達させる構成にしてもよい。 As the heat exchange element 1, any one of the heat exchange elements 1 according to Embodiments 1 to 4 is used. The heat exchange element 1 is provided at a position where the supply air passage 16 and the exhaust air passage 17 intersect. The heat exchange element 1 performs total heat exchange between the first air flow 7 flowing through the supply air passage 16 and the second air flow 8 flowing through the exhaust air passage 17 . The heat exchange ventilator 100 recovers the sensible heat and latent heat of the exhaust flow from the room through total heat exchange in the heat exchange element 1, and transfers the recovered sensible heat and latent heat to the supply air flow. In addition, the heat exchange ventilator 100 recovers the sensible heat and latent heat of the air supply flow from the outside by total heat exchange in the heat exchange element 1, and transfers the recovered sensible heat and latent heat to the exhaust flow. . The heat exchange ventilator 100 can improve the efficiency of indoor cooling and heating and the efficiency of dehumidification and humidification, and can reduce the energy used for indoor air conditioning. The heat exchange element 1 may be configured to transfer only sensible heat between the exhaust flow and the air flow.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above embodiment shows an example of the content of the present invention, and it is possible to combine it with another known technology, and one configuration can be used without departing from the scope of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

1 熱交換素子、2 伝熱ユニット、2a 第1伝熱ユニット、2b 第2伝熱ユニット、3 仕切部材、4 間隔保持部材、5 第1風路、6 第2風路、7 第1空気流、8 第2空気流、9 第1幅風路、10 第2幅風路、10a 第2メイン幅風路、10b 第2サブ幅風路、11 第3幅風路、11a 第3メイン幅風路、11b 第3サブ幅風路、12 第4幅風路、13 ケーシング、14 給気送風機、15 排気送風機、16 給気風路、17 排気風路、18 給気吸込口、19 排気吸込口、20 給気吹出口、21 排気吹出口、22 流入口、31 風下側端部、41 第1間隔保持部材、41a,42a,43a 風上側端面、42 第2間隔保持部材、43 第3間隔保持部材、44 第4間隔保持部材、100 熱交換換気装置。 REFERENCE SIGNS LIST 1 heat exchange element 2 heat transfer unit 2a first heat transfer unit 2b second heat transfer unit 3 partition member 4 spacing member 5 first air passage 6 second air passage 7 first air flow , 8 second airflow, 9 first width air passage, 10 second width air passage, 10a second main width air passage, 10b second sub-width air passage, 11 third width air passage, 11a third main width air passage 11b Third sub-width air passage 12 Fourth width air passage 13 Casing 14 Supply air blower 15 Exhaust air blower 16 Air supply air passage 17 Exhaust air passage 18 Air supply inlet 19 Exhaust air inlet 20 air supply outlet, 21 exhaust outlet, 22 inlet, 31 leeward end, 41 first spacing member, 41a, 42a, 43a windward end face, 42 second spacing member, 43 third spacing member , 44 fourth spacing member, 100 heat exchange ventilator.

Claims (6)

第1風路を形成する第1伝熱ユニットと、
第2風路を形成する第2伝熱ユニットと、を備え、
前記第1風路および前記第2風路は、空気流の流入口から前記空気流の流れ方向に沿った下流側に向けて延びる第1幅風路と、前記第1幅風路の下流側で前記第1幅風路を2つ以上に分岐させて形成された2つ以上の第2幅風路と、を有し、
前記第2幅風路の風路幅は、前記第1幅風路の風路幅よりも狭く、
前記空気流の流れ方向に沿った前記第1幅風路の長さは、前記第1幅風路の助走区間の長さ以下であり、
前記空気流の流れ方向に沿った前記第2幅風路の長さは、前記第2幅風路の助走区間の長さ以下であり、
前記助走区間の長さLLは、レイノルズ数をRe、前記第1風路または前記第2風路の等価直径をdeとしたときに、LL=0.056×Re×deの式で表されることを特徴とする熱交換素子。
a first heat transfer unit forming a first air passage;
a second heat transfer unit forming a second air passage,
The first air passage and the second air passage include a first width air passage extending from an air flow inlet toward the downstream side along the direction of flow of the air flow, and a downstream side of the first width air passage. and two or more second width air passages formed by branching the first width air passage into two or more,
The air passage width of the second width air passage is narrower than the air passage width of the first width air passage,
The length of the first width air passage along the flow direction of the air flow is equal to or less than the length of the approach section of the first width air passage,
The length of the second width air passage along the flow direction of the air flow is equal to or less than the length of the approach section of the second width air passage ,
The length LL of the run-up section is expressed by the formula LL = 0.056 x Re x de, where Re is the Reynolds number and de is the equivalent diameter of the first air passage or the second air passage. A heat exchange element characterized by:
前記第1風路および前記第2風路は、前記第2幅風路の下流側で前記第2幅風路を2つ以上に分岐させて形成された2つ以上の第3幅風路をさらに有し、
前記第3幅風路の風路幅は、前記第2幅風路の風路幅よりも狭いことを特徴とする請求項1に記載の熱交換素子。
The first air passage and the second air passage include two or more third width air passages formed by branching the second width air passage into two or more on the downstream side of the second width air passage. further have
2. The heat exchange element according to claim 1, wherein the air passage width of the third width air passage is narrower than the air passage width of the second width air passage.
前記空気流の流れ方向に沿った前記第3幅風路の長さは、前記第3幅風路の助走区間の長さ以下であることを特徴とする請求項2に記載の熱交換素子。 3. The heat exchange element according to claim 2, wherein the length of the third width air passage along the flow direction of the air flow is equal to or less than the length of the run-up section of the third width air passage. 前記第1伝熱ユニットと前記第2伝熱ユニットは、交互に積み重ねられ、
前記第1伝熱ユニットおよび前記第2伝熱ユニットは、仕切部材と、前記仕切部材の上に設置されて隣り合う前記仕切部材の間に前記第1風路または前記第2風路を形成する複数の間隔保持部材と、を備え、
前記間隔保持部材は、前記第1幅風路の風路幅を規定する2本の第1間隔保持部材と、前記第1間隔保持部材の間に設置されて前記第2幅風路の風路幅を規定する第2間隔保持部材と、前記第1間隔保持部材の間に設置されて前記第3幅風路の風路幅を規定する第3間隔保持部材と、を有し、
前記第2間隔保持部材は、前記第3間隔保持部材と前記空気流の流れ方向に沿った上流側にオフセット配置され、前記第3幅風路の前記空気流の流れ方向に沿った上流側に配置されていることを特徴とする請求項2または3に記載の熱交換素子。
the first heat transfer unit and the second heat transfer unit are alternately stacked;
The first heat transfer unit and the second heat transfer unit are arranged on a partition member and form the first air passage or the second air passage between the adjacent partition members installed on the partition member. a plurality of spacing members,
The spacing member is installed between two first spacing members that define the width of the air passage of the first width, and the first spacing member to define the air passage of the second width. a second spacing member that defines a width; and a third spacing member that is installed between the first spacing members and defines the air passage width of the third width air passage,
The second spacing member is offset from the third spacing member on the upstream side along the flow direction of the air flow, and is arranged on the upstream side of the third width air passage along the flow direction of the air flow. 4. The heat exchange element according to claim 2 , wherein the heat exchange element is arranged.
前記第1伝熱ユニットおよび前記第2伝熱ユニットは、前記空気流の流れ方向および前記空気流の流れ方向と直交する方向に沿って複数並べて設けられることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の熱交換素子。 A plurality of said first heat transfer units and said second heat transfer units are provided side by side along the flow direction of said air flow and a direction orthogonal to said flow direction of said air flow. The heat exchange element according to any one of items 1 and 2. 請求項1からのいずれか1項に記載の熱交換素子と、
室外から室内に向けた第1空気流を前記第1風路に送る給気送風機と、
室内から室外に向けた第2空気流を前記第2風路に送る排気送風機と、
前記熱交換素子、前記給気送風機および前記排気送風機を収容するケーシングと、を備えることを特徴とする熱交換換気装置。
A heat exchange element according to any one of claims 1 to 5 ;
a supply air blower that sends a first air flow directed from the outdoor to the indoor to the first air passage;
an exhaust air blower that sends a second air flow directed from the room to the outside to the second air passage;
A heat exchange ventilator comprising: a casing that accommodates the heat exchange element, the supply air blower, and the exhaust air blower.
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